ReentrantLock 加锁解锁原理详解

前言

在多线程环境中，多个线程可能会同时访问共享资源，如果不对共享资源进行同步控制，就可能导致数据不一致或程序崩溃等问题。为了解决这个问题，Java提供了多种同步机制，其中ReentrantLock就是其中之一。

ReentrantLock是一个可重入锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一把锁。ReentrantLock还具有公平性和非公平性两种模式，公平模式保证了线程获取锁的顺序与请求锁的顺序是一致的，非公平模式则没有这样的保证。

ReentrantLock加锁过程

ReentrantLock的加锁过程可以分为以下几个步骤：

1. 线程调用ReentrantLock的lock()方法尝试获取锁。
2. 如果锁是空闲的，则将锁的状态设置为已加锁，并将当前线程设置为锁的所有者。
3. 如果锁已经被其他线程持有，则当前线程进入等待队列，等待锁被释放。
4. 当锁被释放后，等待队列中的第一个线程将获取锁，并将锁的状态设置为已加锁。

ReentrantLock解锁过程

ReentrantLock的解锁过程可以分为以下几个步骤：

1. 线程调用ReentrantLock的unlock()方法释放锁。
2. 如果锁的所有者是当前线程，则将锁的状态设置为未加锁。
3. 如果锁的所有者不是当前线程，则抛出IllegalMonitorStateException异常。

ReentrantLock加锁解锁原理图解

为了更直观地理解ReentrantLock的加锁和解锁过程，我们通过20张图来进行图解。

图1：ReentrantLock的构造方法

图2：ReentrantLock的lock()方法

图3：ReentrantLock的unlock()方法

图4：ReentrantLock的isLocked()方法

图5：ReentrantLock的isHeldByCurrentThread()方法

图6：ReentrantLock的getQueueLength()方法

图7：ReentrantLock的getWaitQueueLength()方法

图8：ReentrantLock的hasQueuedThreads()方法

图9：ReentrantLock的hasQueuedThread(Thread thread)方法

图10：ReentrantLock的getQueuedThreads()方法

图11：ReentrantLock的getOwnerId()方法

图12：ReentrantLock的getLockCount()方法

图13：ReentrantLock的isFair()方法

图14：ReentrantLock的tryLock()方法

图15：ReentrantLock的tryLock(long timeout, TimeUnit unit)方法

图16：ReentrantLock的newCondition()方法

图17：ReentrantLock的await()方法

图18：ReentrantLock的awaitUninterruptibly()方法

图19：ReentrantLock的signal()方法

图20：ReentrantLock的signalAll()方法

总结

通过本文的介绍，我们对ReentrantLock的加锁和解锁过程有了更深入的了解。ReentrantLock是一种非常重要的同步机制，它可以保证在多线程环境中，对共享资源的访问是互斥的。